一种光模块的制作方法

本申请涉及散热技术领域，尤其涉及一种光模块。

背景技术：

光模块是由光电子器件、功能电路和光接口等组成的光电和电光转换装置，主要包括发射组件和接收组件，其中，发射组件把电信号转换成光信号，通过光纤传送后，对端光模块的接收组件再把光信号转换成电信号。

参见图1中的图1a和图1b，图1a是一种光模块结构示意图；图1b是一种光模块剖面结构示意图。如图1a和图1b所示，光模块包括电路板1、发射组件、接收组件和透镜组件2，其中，发射组件和接收组件贴装在电路板表面，透镜组件2设置为罩状结构，用于对激光器发出的光进行折射和反射，并罩扣在发射组件和接收组件的上方；发射组件主要包括电连接的激光驱动器3和激光器4，激光驱动器3用于驱动激光器4发光；接收组件包括电连接的限幅放大器5和光探测器6，光探测器6用于将探测到的光信号转换为相应的电信号，限幅放大器5将光探测器转换得到的电信号放大、跨阻或调整增益。由上述描述可知，光模块中的激光驱动器3、激光器4、限幅放大器5和光探测器6均是主要的发热器件，并且光模块的工作频率越大，产生的热量越多，尤其对于光模块中包含多个发射组件或接收组件的情况。另外，发射组件和接收组件设置在透镜组件2罩状结构的空腔内，使产生的热量无法及时散发。对于工作频率低的光模块，例如，10g、25g的光模块，产生的热量较少，热量可通过与器件直接接触的电路板1散发，或者，通过在光模块的外壳内填充导热体将热量散发出去。

但是，对于光模块，由于光模块的工作频率高、功耗大，所以产生的热量多，通过与器件接触的电路板或外壳内填充导热体散热的方式已经无法快速散发光模块产生的热量，因此，如何使光模块内的热量快速散发成为亟需解决的问题。

技术实现要素：

本申请提供了一种光模块，以解决光模块透镜组件内的热量散发问题。

本申请提供了一种光模块，包括电路板、透镜组件、激光驱动器和限幅放大器，其中：

所述电路板的上下表面分别设置散热层，所述激光驱动器和限幅放大器贴装在所述电路板上表面散热层的表面，所述透镜组件罩扣所述激光驱动器和限幅放大器；

所述电路板在所述激光驱动器及所述限幅放大器的投影区域设置多个过孔，所述多个过孔贯穿所述电路板并分别与所述电路板上下表面的散热层连接；

所述多个过孔内填充导热体，所述导热体分别与所述电路板上下表面的散热层连接。

本申请公开的光模块包括以下有益效果：

对于光模块中的激光驱动器和限幅放大器在高频率、高功耗的工作状态下产生的热量，经由设置在电路板上的多个过孔，以及设置在过孔中的导热体向外快速传导热量。多个过孔设置在电路板上激光驱动器和限幅放大器的投影区域，多个过孔可以将发热器件产生的热量分开疏散，从而使热量快速散发。另外，激光驱动器和限幅放大器在热量辐射的作用下，使激光驱动器和限幅放大器投影区域的外周温度也升高，因此，在投影区域的外周设置辅助散热孔，使辐射至投影区域外周的热量被传导至光模块外。

附图说明

为了更清楚地说明本申请的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是一种光模块的结构示意图以及剖面结构示意图；

图2为本申请实施例提供的一种光模块结构示意图；

图3为本申请实施例提供的过孔结构示意图；

图4为本申请实施例提供的另一种光模块结构示意图；

图5为本申请实施例提供的过孔和辅助散热孔结构示意图。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本发明相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本发明的一些方面相一致的装置和方法的例子。

光模块是用于交换机与设备之间传输的载体，具有光电变化功能。光模块的工作频率高，因此，在工作过程中的功耗大，产生的热量多。

本申请实施例提供的光模块，可有效散发光模块内激光驱动器3和限幅放大器5产生的热量。参见图2，为本申请实施例提供的一种光模块结构示意图。

如图2所示，光模块包括电路板1、透镜组件2、激光驱动器3和限幅放大器5。结合图1a，激光驱动器3与激光器4之间电连接，激光驱动器3用于驱动激光器4，使激光器4输出光。光探测器6和限幅放大器5为光模块中的光接收组件，其中，光探测器6可探测到入射到其面上的光的功率，并把激光器4输出的光转化为相应的电流；限幅放大器5去除过高或过低的电信号，保护电路不受过高或过低信号的影响，常用于信号整形和过电压保护。

激光驱动器3和限幅放大器5包含有芯片，芯片是最主要的发热器件，因此，本申请实施例中，在激光驱动器3和限幅放大器5贴装在电路板1表面的投影区域设置多个过孔7，多个过孔7内填充导热体，导热体与过孔7匹配。过孔7是连接导线交汇处的孔，其作用是将电气连接、固定和元件定位，在工艺上，过孔7的孔壁圆柱面上用化学沉淀的方法镀上一层金属，用以连通中间各层需要连通的铜箔，所述多个过孔7用来散热。

在电路板1的上表面和下表面分别设置散热层9，激光驱动器3和限幅放大器5贴装在散热层9的表面。本申请提供的实施例中，多个过孔7均设置在电路板1上激光驱动器3和限幅放大器5的投影区域，从而减少在电路板1上过孔7的数量，并达到散热的效果。

在一种实施例中，为了更有效的提高光模块的散热效果，设置的过孔7为通孔式过孔，即所述过孔7贯穿所述电路板1，且所述过孔7贯穿所述激光驱动器3和限幅放大器5贴装在所述电路板1表面的投影区域。由于通孔式过孔7贯穿电路板1，因此多个过孔7内设置的导热体分别与电路板1上表面的散热层9和电路板1下表面的散热层9连接，保证激光驱动器3和限幅放大器5在工作过程中产生的热量通过电路板1上表面的散热层9传导至多个过孔7内的导热体，导热体将热量传导至电路板1下表面的散热层9，从而将热量散发至外界。

过孔7设置为通孔式过孔7时，电路板1的表面不平整，影响贴装电气元件，因此，电路板1上表面的散热层9可以方便电气元件的贴装，同时，也可以将激光驱动器3和限幅放大器5产生的热量通过电路板1上表面的散热层9传导至过孔7的导热体中。

由上述描述可知，电路板1上表面的散热层9可将激光驱动器3和限幅放大器5芯片产生的热量传导至过孔的导热体中，导热体将热量传导至电路板1下表面的散热层9，从而将热量传导至外界，因此电路板1上下表面的散热层9具有导热功能；同时，多个过孔7不仅可以散热，同时还具有原有的导电功能，因此，激光驱动器3和限幅放大器5芯片的地连接至电路板1上表面的散热层9，电路板1上表面的散热层9通过过孔7与电路板1下表面的散热层9电连接，从而实现导电功能。所以，电路板1上下表面的散热层9同时具有导热和导电的功能，例如，本申请实施例中电路板1上下表面的散热层9可以设置为具有导电和导热功能的铜箔。

因此，本申请实施例提供的光模块中，在电路板1的上下表面分别设置散热层9，电路板1上表面的散热层9的表面贴装激光驱动器3和限幅放大器5，在电路板1上激光驱动器3和限幅放大器5的投影区域设置多个贯穿电路板的过孔7，多个过孔7与电路板1上下表面的散热层9分别连接，将电路板1上表面的散热层9接收的电信号通过过孔7传输至电路板1下表面的散热层9。在多个过孔7内放置导热体，导热体与电路板1上下表面的散热层9分别连接，从而将热量通过电路板1上表面的散热层9、导热体及电路板1下表面的散热层9散发出去。多个过孔7的设置可将激光驱动器3和限幅放大器5产生的热量，通过电路板1上表面的散热层9、导热体和电路板1下表面的散热层9散发至外界，从而降低透镜组件2内部的温度，保证激光驱动器3和限幅放大器5的工作。

参见图3，为本申请实施例提供的过孔7结构示意图。如图3所示，在电路板1上激光驱动器3和限幅放大器5芯片投影区域的外周设置多个辅助散热孔8，辅助散热孔8的直径小于过孔7的直径。激光驱动器3和限幅放大器5产生的热量，由投影区域的中心或者由热量温度最高的区域向外辐射，使投影区域外周的温度也升高，因此，在为发热器件的投影区域散热的同时，在投影区域的外周设置辅助散热孔8，在辅助散热孔8内填充导热体，将辐射至投影区域外周的热量也传导至外部空间。

由于热量在向外辐射时温度降低，所以在投影区域外周的温度低于投影区域的温度，因此，在投影区域外周的辅助散热孔8的直径小于投影区域上过孔7的直径，用于辅助投影区域上的过孔7散热，防止热量辐射至其他器件，影响其它器件的工作。其中，辅助散热孔8也可以设置为通孔式过孔7，例如，如果过孔7设置为通孔式过孔7，辅助散热孔8也设置为通孔式过孔7，当然，辅助散热孔8也可以设置为接地孔。

另外，激光驱动器3和限幅放大器5产生的热量在投影区域的温度是不同的，一般情况下，投影区域的中心区域是主要发热区域，因此，中心区域的温度最高，从投影区域的中心区域向外辐射的热量温度逐渐减小，所以，设置多个过孔7的直径由投影区域的中心区域向外依次减小，使投影区域的有限空间内设置多个过孔7，将热量充分散发。

或者，设置多个过孔7的排布密度由投影区域的中心向外依次减小，使投影区域中心过孔7的密度大，投影区域外周的密度小，这样可以使投影区域中心的热量快速散发，并且外周密度小的过孔7在满足散发热量的前提下，减小对电路板1空间的占用以及减少过孔7的数量。

参见图4，为本申请实施例提供的另一种光模块结构示意图。如图4所示，电路板1上表面的散热层9分隔开设置在激光驱动器3和限幅放大器5在电路板1的投影区域，也就是说，在电路板1上激光驱动器3的投影区域设置第一散热层91，以及在电路板1上限幅放大器5的投影区域设置第二散热层92，第一散热层91和第二散热层92之间分隔开。激光驱动器3的地与第一散热层91电连接，限幅放大器5的地与第二散热层92电连接。

同样的，在电路板1下表面分别设置与第一散热层91对应的第三散热层93以及与第二散热层92对应的第四散热层94，且第三散热层93和第四散热层94之间分隔开，其中，第一散热层91和第三散热层93之间通过多个过孔7连接，第二散热层92和第四散热层94之间通过多个过孔7连接。

激光驱动器3本身的地信号需要通过电路板1上表面的散热层9与电路板1连接，但是，光模块在正常工作时，激光驱动器3的高频噪声容易通过电路板1上表面的散热层9传导至电路板1上，因此，相连的电路板1上表面的散热层9容易使激光驱动器3的高频噪声影响限幅放大器5的性能，并且，激光驱动器3和限幅放大器5之间的地信号容易相互串扰。

本申请实施例中，分隔开设置的第一散热层91和第二散热层92，以及分隔开设置的第三散热层93和第四散热层94有效防止激光驱动器3和限幅放大器5的地连接至电路板1上表面的散热层9后，激光驱动器3和限幅放大器5的地信号在电路板1上表面的散热层9中相互干扰，从而减少激光驱动器3对限幅放大器5接收信号的灵敏度的影响，保证激光驱动器3和限幅放大器5的性能。另外，分隔开设置的第三散热层93和第四散热层94进一步减少激光驱动器3和限幅放大器5的电信号通过多个过孔7传输至电路板1下表面的散热层9后相互串扰。

结合图5所示，激光驱动器3和限幅放大器5在电路板1的投影区域之间是分隔开的，同时，激光驱动器3和限幅放大器5的电路布局也是分隔开的，减少工作过程中信号之间的相互干扰。另外，激光驱动器3和限幅放大器5在电路板1的投影区域均设置多个过孔7，投影区域外周设置辅助散热孔8，将激光驱动器3产生的热量及时由透镜组件2的内部通过第一散热层91、多孔7内的导热体以及第三散热层93散发至透镜组件2的外部，以及将限幅放大器5产生的热量及时由透镜组件2的内部通过第二散热层92、多个过孔7内的导热体以及第四散热层94散发至透镜组件2的外部。

由上述描述可知，本申请实施例提供的光模块，通过在激光驱动器3和限幅放大器5贴装在电路板1的投影区域设置过孔7，并在过孔7中填充导热体，将激光驱动器3和限幅放大器5在工作过程中产生的热量通过过孔7和导热体传导至光模块外部，从而降低激光驱动器3和限幅放大器5的温度。另外，激光驱动器3和限幅放大器5在电路板1的投影区域对应设置第一散热层91和第二散热层92，以及在电路板1的下表面设置与第一散热层91对应的第三散热层93，以及与第二散热层92对应第四散热层94，电路板1上表面的散热层9可以将热量传递至过孔7中的导热体，导热体将热量传导至电路板1下表面的散热层9，同时，分隔开的第一散热层91和第二散热层92，以及分隔开的第三散热层93和第四散热层94可以减少激光驱动器3和限幅放大器5电路之间的串扰。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里发明的公开后，将容易想到本发明的其它实施方案。本申请旨在涵盖本发明的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本发明的一般性原理并包括本发明未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本发明的真正范围和精神由下面的权利要求指出。

应当理解的是，本发明并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本发明的范围仅由所附的权利要求来限制。